Практически любое производство в наши дни не обходится без мощного асинхронного электродвигателя. При запуске такого двигателя пусковой ток в 3-8 раз превышает значение номинального тока, необходимого для работы в нормально-устойчивом режиме.
Большой пусковой ток необходим для того, чтобы раскрутить ротор из состояния покоя. Для этого необходимо приложить гораздо больше усилий, чем для дальнейшего поддержания постоянного числа оборотов в заданный промежуток времени. Значительные величины пусковых токов у асинхронных двигателей являются весьма нежелательным явлением, поскольку это может приводить к кратковременной нехватке энергии для другого подключенного к этой же сети оборудования (падению напряжения). Масса примеров такого влияния встречается как на производстве, так и в быту. Первое, что вспоминается — это «мигание» электрической лампочки при работе сварочного аппарата, но бывают случаи серьезнее: просадка напряжения может стать причиной бракованной партии товара на производстве, что ведет к большим финансовым и трудовым затратам. Большой пусковой ток также может вызвать ощутимые тепловые перегрузки обмотки электродвигателя, в результате чего происходит старение изоляции, ее повреждение и в конечном итоге может произойти сгорание двигателя.
Все это послужило мотивом для поиска решения по минимизации токов пуска. Одним из таких решений является метод запуска двигателя по схеме «звезда-треугольник». Для начала разберемся что же такое «звезда», а что — «треугольник», и чем они отличаются друг от друга. Звезда и треугольник являются самыми распространенными и применяемыми на практике схемами подключения трехфазных электродвигателей. При включении трехфазного электродвигателя «звездой» (см. Рисунок 1) концы обмоток статора соединяются вместе, соединение происходит в одной точке, называемой нулевой точкой или нейтралью. Трехфазное напряжение подается на начало обмоток.
Рисунок 1 — Схема подключения «звезда»При соединении обмоток статора «звездой», соотношение между линейным и фазным напряжениями выражается формулой:
U л = U ф ⋅ 3 U _л= U _ф cdot sqrt{3}где:
Uл — напряжение между двумя фазами;
Uф — напряжение между фазой и нейтральным проводом;
Значения линейного и фазного токов совпадают, т. е. Iл = Iф.
При включении трехфазного электродвигателя по схеме «треугольник» (см. Рисунок 2) обмотки статора электродвигателя соединяются последовательно. Таким образом, конец одной обмотки соединяется с началом следующей, напряжение в этом случае подается на точки соединения обмоток. При соединеии обмоток статора «треугольником» напряжение на фазе равно линейному напряжению между двумя проводами:
Рисунок 2 — Схема подключения «треугольник»Однако ток в линии (сети) больше, чем ток в фазе, что описывается формулой:
I л = I ф ⋅ 3 I _л=I _ф cdot sqrt{3}где:
Iл — линейный ток;
Iф — фазный ток.
Получается, что соединяя обмотки «звездой», мы уменьшаем линейный ток, чего изначально и добивались. Но есть и обратная сторона этой схемы: как мы видим из формулы, пусковой момент двигателя прямо пропорционален фазному напряжению:
M n = m ⋅ U 2 ⋅ r 2 ´ ⋅ p 2 ⋅ π ⋅ f ( ( r 1 + r 2 ´ ) 2 + ( x 1 + x 2 ´ ) 2 ) M _n = { m cdot U^2 cdot acute r_2 cdot p } over { 2 cdot %pi cdot f( ( r _1 + acute r _2 )^2 + ( x_1 + acute x_2 )^2 )}где:
U — фазное напряжение обмотки статора;
r1 — активное сопротивление фазы обмотки статора
r2 — приведенное значение активного сопротивления фазы обмотки ротора;
x1 — индуктивное сопротивление фазы обмотки статора;
x2 — приведенное значение индуктивного сопротивления фазы обмотки неподвижного ротора;
m — количество фаз;
p — число пар полюсов.
Чтобы было нагляднее, давайте рассмотрим пример: предположим, что рабочей схемой обмотки асинхронного электродвигателя является «треугольник», а линейное напряжение питающей сети равно 380 В, сопротивление обмотки статора Z = 10 Ом. Если обмотки во время пуска подключены «звездой», то уменьшатся напряжение и ток в фазах:
U ф = U л 3 = 380 3 = 220 В U _ф= {U _л} over { sqrt{3} } = {380} over {sqrt{3}} =220ВФазный ток равен линейному току и равен:
I ф = I л = U ф Z = 220 10 = 22 A I _ф=I _л= {U _ф} over {Z } = {220} over {10} =22AПосле того, как двигатель набрал необходимые обороты, т. е. разогнался, переключаем обмотки со «звезды» на «треугольник», в этом случае получаем совершенно другие значения тока и напряжения:
U ф = U л = 380 B U _ф=U _л =380B I ф = U ф Z = 380 10 = 38 A I _ф = {U _ф} over {Z} = {380} over {10}=38A I л = 3 ⋅ I ф = 3 ⋅ 38 = 65 ,8 A I _л= sqrt{3} cdot I _ф=sqrt{3} cdot38=65,8AСоответственно, при пуске двигателя по схеме «звезда», фазное напряжение в √3 раз меньше линейного, а по схеме «треугольник» — они равны. Отсюда следует, что момент при пуске по схеме «звезда» в 3 раза меньше, а значит, запуская двигатель по этой схеме, мы не сможем добиться выхода двигателя на номинальную мощность. Решая одну проблему возникает вторая, не менее острая, чем повышенные пусковые токи. Но единое решение все-таки есть: необходимо скомбинировать схемы подключения двигателя так, чтобы при пуске мощного двигателя не было больших токов в сети, а после того, как двигатель выйдет на необходимые для его работы обороты, происходит переключение на схему «треугольник», что позволяет работать со 100% нагрузкой без каких-либо проблем.
С поставленной задачей прекрасно справляется реле времени Finder 80.82. При подаче питания на реле, мгновенно замыкается контакт, который отвечает за подключение по схеме «звезда». После заданного промежутка времени, на котором обороты двигателя достигают рабочей частоты, контакт схемы «звезда» размыкается и замыкается контакт, который отвечает за подключение по схеме «треугольник». Контакты останутся в таком положении до снятия питания с реле. Наглядная диаграмма работы данного реле представлена на Рисунке 3.
Рисунок 3 — Временная диаграмма реле времени 80.82Рассмотрим более подробно реализацию данной схемы на практике. Она применима только для двигателей, у которых на шильдике указано «Δ/Y 380/660В». На Рисунке 4 представлена силовая часть схемы «звезда-треугольник», в которой используется три электромагнитных пускателя.
Рисунок 4 — Силовая часть схемы «звезда-треугольник»Как было описано ранее, для управления переключением со схемы «звезда» на схему «треугольник» необходимо воспользоваться реле Finder 80.82. На Рисунке 5 представлена схема управления с помощью данного реле.
Рисунок 5 — Управление схемой «звезда-треугольник»Разберем алгоритм работы данной схемы:
После нажатия кнопки S1.1, запитывается катушка пускателя КМ1, в результате чего, замыкаются силовые контакты КМ1 и при помощи дополнительного контакта КМ1.1 реализуется самоподхват пускателя. Одновременно подается напряжение на реле времени U1. Замыкаются контакты реле времени 17-18 и включается пускатель КМ2. Таким образом, происходит запуск двигателя по схеме «звезда». По истечении времени Т (см.
Обобщая написанное, можно сделать вывод, что для облегчения пуска мощного электродвигателя, рекомендуется изначально запускать его по схеме «звезда», что позволяет значительно снизить пусковые токи, уменьшить просадку напряжения в сети, но не позволяет двигателю выйти на номинальный режим работы. Для выхода двигателя на номинальный режим необходимо осуществить переключение обмоток статора на схему «треугольник». Схема переключения обмоток со «звезды» в «треугольник» реализована с помощью реле времени Finder 80.82, в котором устанавливается время разгона электродвигателя.
Список использованной литературы:
- ГОСТ 11828-86 «Определение вращающих моментов и пусковых токов».
- Вешеневский С. Н. Характеристики двигателей в электроприводе. // Издание 6-е, исправленное — Москва, Издательство «Энергия», 1977
- Войнаровский П. Д. Электродвигатели // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: в 86 т. (82 т. и 4 доп.) — СПб., 1890—1907
Читайте также:
Подключение двигателя звезда-треугольник
Хотя в наше время в промышленность уже прочно вошли софтстартеры и частотные преобразователи, до сих пор еще нередко встречаются подключения электродвигателей по схеме звезда-треугольник. Для чего она применяется я расскажу в этой статье.
Я думаю многие читатели знают или хотя бы слышали, что электродвигатели обычно подключаются либо по схеме «звезда «, либо по схеме «треугольник» в зависимости от напряжения, на которое рассчитана каждая обмотка двигателя.
В случае подключения двигателя «звездой» пусковой ток, который может превосходить в 3 — 8 раз номинальный ток, меньше чем при при подключении «треугольником», но при этом и мощность двигателя будет меньше, чем заявленная паспортная. В схеме «треугольник» все происходит наоборот — двигатель работает на полную паспортную мощность, но при этом для этого типа подключения характерны высокие пусковые токи.
Для того чтобы уменьшить пусковой ток, но при этом сохранить и полную заявленную мощность двигателя и применяют переключение со «звезды» на «треугольник». При такой схеме изначальный запуск электродвигателя происходит по схеме «звезда», а после того, как двигатель разгонется и наберет обороты, происходит переключение на «треугольник». Обычно такую схема используется для двигателей большой мощности, где пусковые токи особенно высоки, что может привести к просадке напряжения в сети.
По схеме звезда-треугольник можно подключать только те двигатели, у которых обмотки рассчитаны на напряжение сети 380/660В. Также необходимо учитывать, что такая схема применима только для двигателей с легким режимом пуска, т.е центробежные насосы, вентиляторы, станки и т.д, так как в начальный момент запуска звездой до момента переключения на треугольник крутящий момент сопротивления рабочей машины, независимо от скорости вращения, должен оставаться меньшим, чем крутящий момент электродвигателя, собранного в звезду.
Схема подключения звезда-треугольник
Рассмотрим простую и наиболее часто встречающуюся схему подключения со «звезды» на «треугольник».
Схема подключения звезда-треугольник
В данной схеме применяются:
- Автомат защиты двигателей (мотор-автомат) Q1 со встроенной тепловой защитой
- Контакторы K1-K3 с доп. контактами
- Реле времени KT4
- Предохранитель F1
- Стоповая кнопка S1
- Пусковая кнопка S2
- Электродвигатель M1
При нажатии кнопки S2 ток поступает на катушку контактора K1, замыкаются силовые контакты K1 и нормально разомкнутый контакт K1.1, который реализует самоподхват пусковой кнопки. Также подается питание на катушку реле времени K1, после чего замыкается контактор K3. Происходит запуск двигателя по схеме «звезда».
По истечении заданного времени контакт K4.1 разомкнется, обесточив катушку контактора K3, а контакт K4.2 после заданной выдержки времени замкнется, таким образом питание придет на катушку контактора K2 и произойдет переключение на «треугольник».
Контакты K2.2 и K3.2 служат для электрической блокировки, то есть для защиты от одновременного включения контакторов K2 и K3. Также для контакторов K2 и K3 желательно использовать механическую блокировку, дублирующую электрическую ( на схеме не показана). Контакт Q1 мотор-автомата служит для защиты от перегрузки двигателя.
Разница схемы звезда и треугольник
Специфика трехфазных электрических сетей предусматривает два варианта подключения трехфазных нагрузок – звездой и треугольником. Это касается фазных обмоток в трехфазных электродвигателях, обмоток трансформаторов или нагревательных элементов электрических котлов. При этом для звезды начала всех обмоток соединяются с фазными проводами, а концы обмоток соединены в нулевую (нейтральную) точку. В случае соединения треугольником конец предыдущей обмотки соединяется с началом последующей, образуя равносторонний треугольник, а все 3 фазы подключаются к его вершинам (точкам соединения).
Однако геометрические схемные различия не единственное, что отличает звезду от треугольника. Рассматривая на примере активной нагрузки, представленной тремя ТЕНами, видим, что в случае соединения звездой при выходе из строя одного нагревателя, двое остальных, подключенных последовательно на линейное напряжение остаются работать, а вот при поломке сразу двух перестает работать и третий. Если все три ТЕНа подключены треугольником, то каждый из них работает от линейного напряжения (380 в) и нагреватель сохраняет работоспособность даже при выходе из строя двух элементов.
Схема подключения и мощность асинхронных электродвигателей
Иначе сказываются схемы подключения обмоток статора в асинхронных двигателях. Дело в том, что при подключении их звездой или треугольником мощность двигателя меняется в три раза. То есть в случае подключения трехфазных асинхронных электродвигателей предназначенных для работы в подключении звездой при 380 вольтах трехфазного напряжения, треугольником их мощность увеличивается втрое. При таком режиме двигатель просто сгорает, но если у двигателя, рассчитанного на работу при подключении треугольником в те же 380 В обмотки статора соединены звездой, то его мощность упадет в три раза.
Последнее свойство нашло широкое применение в схемах пуска электрического двигателя. При запуске электродвигателя величина пускового тока может до 10 раз превышать номинальные значения. Влияние пусковых нагрузок негативным образом сказывается на напряжении в сети и на работе подключенного к ней оборудования.
С целью снижения пусковых токов электродвигатель включается по схеме пуска звезда-треугольник, при которой до момента разгона он подключен звездой, а при достижении номинальных оборотов на валу переключается на схему треугольника. Для возможности реализации схемы переключения звезда-треугольник большинство мощных электродвигателей имеют отдельные выводы обмоток статора, сама коммутация обеспечивается применением контакторов.
Таким образом каждая из схем включения имеет свои достоинства. Для треугольника это достижение максимальной мощности, хотя требует строгого соблюдения эксплуатационных режимов, преимуществами соединения звездой можно назвать:
- плавный пуск;
- работу в номинальном режиме;
- нормальную реакцию на кратковременные перегрузки;
- оптимальные температурные режимы.
Схемы подключения обмоток генераторов
В отношении электрогенераторов схемы подключения обмоток тоже имеют свои отличия. Как и нагрузка, они также могут включаться по схеме звезды или треугольника, однако мощность генератора при этом остается неизменной. Изменения касаются выходного напряжения, так если обмотки генератора соединяют звездой, то выходное напряжение будет в √3 раз ниже, нежели при соединении треугольником, но поскольку мощность остается неизменной, то при увеличении напряжения значение тока падает на этот же множитель.
Смотрите также другие статьи :
Перекос фаз, в чем опасность
Перекосом фазных напряжений в трехфазных электрических сетях называют несовпадение величин последних, вызванное, как правило, неравномерностью распределения нагрузок.
Подробнее…УЗО и дифавтомат в чем разница
Если необходимо быстро определить, дифавтомат или УЗО перед вами, то необходимо обратить внимание на маркировку, на диф. автомате рядом с номинальным током стоит какая например буква С или В, что указывает на категорию расцепителя, если же стоит маркировка с указанием ампер (буква А), то это однозначно УЗО. Ниже на фото видно, в верхнем ряду установлены именно диф. автоматы, а в нижнем ряду УЗО.
Подробнее…Схема Подключения Двигателя Звезда Треугольник
При этом сам переход от одной схему к другой происходит в автоматическом режиме.
Кроме того, для двигателей со свободной нагрузкой на валу наиболее дешевым способом плавного пуска при подключении в трёхфазную сеть является пуск «звездой» с последующим переключением на «треугольник». То есть, в общем их должно быть шесть.
Наиболее продвинутые мастера ставят полуавтоматические системы запуска на основе реле тока или таймера. Электродвигатель будет иметь нормальный рабочий режим при различных ситуациях: при высоких кратковременных перегрузках, при длительных незначительных перегрузках.
Подключение двигателя по схеме «Звезда-Треугольник»
Это возможно из-за конструктивной особенности.
Статорная обмотка уложена в пазы магнитопровода с соблюдением расстояния в электрических градусов.
Дам небольшой пример. Тут речь идет скорее об однонаправленности обмоток.
Для этого смотрим на шильдик и определяем, на какие напряжения рассчитана конкретно ваша электрическая машина.
Похожие темы:.
Как переделать электродвигатель из «ЗВЕЗДЫ» в «ТРЕУГОЛЬНИК»
Соединение «звездой» и его преимущества
Это позволяет использовать по полной КПД электродвигателя, согласно техпаспорта. Для сетей переменного тока 50 Гц линейное напряжение выше фазного в квадратный корень из трёх раз то есть примерно в 1. Оба имеют в структуре набор токопроводящих обмоток.
Совет Чаще всего, на пусковые конденсаторы ставят кнопку, которую нажимают в момент запуска, а после того, как двигатель набирает обороты, отпускают. Но в большинстве случаев при монтаже брезгуют этим правилом и подключают по типу звезда, и вследствие этого большинство электромоторов сгорают под нагрузкой.
Он поступает через силовые контакты магнита первого элемента. Контакты третьего пускателя включают его, замыкают концы обмоток, которые соединяются звездой.
Примем за начала этих трубок обозначения с заглавными буквами A1, B1, C1 , а за концы со строчными a1, b1, c1 Теперь, если мы подадим воду в начала трубок, то вода закрутится по часовой стрелке, а если в концы трубок, то против часовой.
Рассмотрим на примере, на сколько ошибочные данные утверждения. Это значит, что если двигатель планируется использовать в России или Европе, то номинальное напряжение обмотки должно быть равно В.
Соответственно, подключение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть неизбежно сопровождается заметной потерей мощности. То есть, от того назовём мы три однонаправленных вывода обмотки началом или концом меняется только направление вращения.
Точкой обозначены начала обмоток.
Определение схемы обмоток и рабочего напряжения асинхронного электродвигателя
Заказные номера
Позволяет функционировать электродвигателю с заявленной номинальной мощностью, соответствующей паспорту.
Если сгорит два из трёх — вообще ни один не будет работать, поскольку они попарно подключаются на линейное напряжение. Без нулевого провода лампы можно соединять звездой при условии, что их мощность одинакова, и распределяется равномерно между фазами.
Контакты БКМ обеспечивают самоподхват силовых контактов и удерживают их во включенном положении.
Выполненное в таком виде электрооборудование, для своего подключения не требует грамотных специалистов. Особое внимание следует обратить на трех фазные двигатели западноевропейского образца, так как они предназначены для работы от напряжения в или вольт. Например, начало вывода 1 находится напротив конца 1. А это более наглядная картинка: Как правило, используется два конденсатора или два набора конденсаторов , которые условно называются пусковые и рабочие.
Использовать частотный преобразователь, который преобразует одну фазу вольт в три фазы вольт в этой статье мы рассматривать такой метод не будем Использовать конденсаторы этот метод мы и рассмотрим более подробно. Важно А вот такая картина будет, если мы перепутаем начало и конец одной из обмоток, а точнее не начало и конец, а направление обмотки. А вот к началам обмоток необходимо подать напряжение, то есть, соединить их с проводами трех фаз.
На схемах обычно концы обмотки нумеруются с лева на право. Именно за счёт этого и появляется возможность использовать для одного двигателя сразу два напряжения.
Для того, чтобы подключить такой электродвигатель к отечественным сетям, необходимо использовать только подключение по типу треугольник. Эти условия являются взаимоисключающими, поскольку для подключения к однофазной сети В номинальное напряжение обмотки двигателя должно составлять те же самые В. Существуют электромоторы, которые изначально не рассчитаны на возможность подключения в бытовую сеть.
Различные производители изготавливают реле пуска, необходимое для запуска электродвигателя. При рассмотрении генераторов, схемы — звезда и треугольник по параметрам аналогичны при функционировании электродвигателей. Важно А вот такая картина будет, если мы перепутаем начало и конец одной из обмоток, а точнее не начало и конец, а направление обмотки. Контакт Q1 мотор-автомата служит для защиты от перегрузки двигателя.
Как работает пусковой переключатель со звезды на треугольник
В чем разница
Далее, соединяются V2 и W Опять соединяются последовательно две разные фазы. В итоге, неважно, какой именно вывод мы называем началом, а какой концом, важно, чтобы при подаче фаз на концы или начала обмоток не произошло замыкания магнитных потоков, создаваемых обмотками, то есть, совпало направление обмоток, или ещё точнее, направление магнитных потоков, которые создают обмотки.
Таким образом электродвигатель включается по схеме треугольник. Ответ такой: — для нормального подключения двигателя в однофазную сеть через конденсатор требуется, чтобы номинальное напряжение обмотки двигателя было не больше фазного напряжения электрической сети.
Поэтому при запуске в свою очередь в 3 раза снижается мощность. Схема очень простая.
Реле времени KT1 Зачем нужна схема звезда-треугольник? То есть, получается схема, похожая по виду на треугольник, и соединение обмоток в ней идет последовательно друг с другом.
См. также: Объемы и нормы испытаний электрооборудования
Различия между «звездой» и «треугольником»
Поэтому при запуске в свою очередь в 3 раза снижается мощность. Посмотрите ещё раз внимательно на схему соединения: Что мы здесь видим: при включении треугольником напряжение вольт подаётся на одну обмотку, а при включении звездой — вольт подаётся на две последовательно соединённых обмотки, что в результате даёт те же вольт на одну обмотку. Крутящийся момент, возникающий после подключения трехфазного электродвигателя, является недостаточным для пуска.
Контакты НЗ нормально замкнутые KM2. После включение пускателя К2, размыкает своими контактами К2 в цепи катушки питания пускателя К3.
Пуск двигателя звезда треугольник
Использовать конденсаторы для постоянного напряжения в сетях с переменным, крайне не рекомендуется по причине того, что конденсаторы взрываются. Литература: 1. Важно только то, какое напряжение вы подаёте на обмотки двигателя. Все асинхронные двигатели имеют минимум три обмотки. Для сетей переменного тока 50 Гц линейное напряжение выше фазного в квадратный корень из трёх раз то есть примерно в 1.
Совет Чаще всего, на пусковые конденсаторы ставят кнопку, которую нажимают в момент запуска, а после того, как двигатель набирает обороты, отпускают. Фазное напряжение между фазой и нейтралью на шильдиках не обозначается. Рассмотрим, чем отличаются схемы пуска электромоторов и в чем между ними разница. Выполненное в таком виде электрооборудование, для своего подключения не требует грамотных специалистов.
Как просто подключить трехфазный двигатель треугольником и звездой в сеть 220, через конденсатор.
Схемы подключения электродвигателя. Звезда, треугольник, звезда — треугольник.
Асинхронные двигатели, имея ряд таких неоспоримых достоинств, как надежность в эксплуатации, высокая производительность, способность выдерживать большие механические перегрузки, неприхотливость и невысокая стоимость обслуживания и ремонта, обусловленные простотой конструкции, имеют, конечно и свои определенные недостатки.
На практике применяются основные способы подключения к сети трёхфазных электродвигателей: «подключение звездой» и «подключение треугольником».
При соединении трёхфазного электродвигателя звездой, концы его статорных обмоток соединяются вместе, соединение происходят в одной точке, а на начала обмоток подаётся трехфазное напряжение (рис 1).
При соединении трёхфазного электродвигателя по схеме подключения «треугольником» обмотки статора электродвигателя соединяются последовательно таким образом что конец одной обмотки соединяется началом следующей и так далее (рис 2).
Не вдаваясь в технические и теоретические основы электротехники известно, что электродвигатели у которого обмотки, соединенные звездой работают плавнее и мягче, чем электродвигатели с соединенными обмотками треугольником, необходимо отметить, что при соединении обмоток звездой электродвигатель не может развить полную мощность. При соединении обмоток по схеме треугольник электродвигатель работает на полную паспортную мощность (что составляет в 1,5 раз больше по мощности, чем при соединении звездой), но при этом имеет очень большие значения пусковых токов.
В связи с этим для снижения пусковых токов целесообразно (особенно для электродвигателей с большей мощностью) подключение по схеме звезда — треугольник; первоначально запуск осуществляется по схеме «звезда», после этого (когда электродвигатель «набрал обороты»), происходит автоматическое переключение по схеме «треугольник».
Схема управления :
Еще вариант схемы управления двигателем
Подключение напряжения питания через контакт NC (нормально закрытый) реле времени К1 и контакт NC К2, в цепи катушки пускателя К3.
После включения пускателя К3, своими нормально-замкнутыми контактами размыкает цепи катушки пускателя К2 контактами К3 (блокировка случайного включения) и замыкает контакт К3, в цепи питания катушки магнитного пускателя К1, который совмещен с контактами реле времени.
При включении пускателя К1 происходит замыкание контактов К1 в цепи катушки магнитного пускателя К1 и одновременно включается реле времени, размыкается контакт реле времени К1 в цепи катушки пускателя К3, замыкает контакт реле времени К1 в цепи катушки пускателя К2.
Отключение обмотки пускателя К3, замыкается контакт К3 в цепи катушки магнитного пускателя К2. После включение пускателя К2, размыкает своими контактами К2 в цепи катушки питания пускателя К3.
(Начало обмоток статора: U1; V1; W1. Концы обмоток: U2; V2; W2. На клеммной доске шпильки начала и концов обмоток расположены в строгой последовательности: W2; U2; V2; под ними расположены: U1; V1; W1. При подключении двигателя в «треугольник» шпильки соединяются перемычками: W2-U1; U2-V1; V2-W1.)
На начала обмоток U1, V1 и W1 через силовые контакты магнитного пускателя К1 подаётся трехфазное напряжение. При срабатывании магнитного пускателя К3 с помощью его контактов К3, происходит замыкание, соединяя концы обмоток U2, V2 и W2 между собой обмотки двигателя соединены звездой.
Через некоторое время срабатывает реле времени, совмещённое с пускателем К1, отключая пускатель К3 и одновременно включая К2, замыкаются силовые контакты К2 и происходит подача напряжение на концы обмоток электродвигателя U2, V2 и W2. Таким образом электродвигатель включается по схеме треугольник.
Для запуска двигателей по схеме звезда-треугольник разными производителями выпускаются так называемые пусковые реле, название они могут иметь разные «Пусковые реле времени» , реле «старт-дельта» и др., но назначение у них одно и тоже:
РВП-3, ВЛ-32М1, D6DS (Австрия) , ВЛ-163 (Украина), CRM-2T (Чехия), TRS2D (Чехия), 1SVR630210R3300 (ABB), 80 series (Finder) и другие.
Типовая схема с пусковым реле времени (реле «звезда/треугольник») для управления запуском трехфазного асинхронного двигателя:
Вывод: Для снижения пусковых токов запускать двигатель необходимо в следующей последовательности: сначала включенным по схеме «звезда» на пониженных оборотах, далее переключаться на «треугольник».
Запуск сначала треугольником создает максимальный момент, а уже переключение на звезду (пусковой момент в 2 раза меньше) с дальнейшей работой в номинальном режиме, когда электродвигатель «набрал обороты», происходит автоматическое переключение на схему треугольник, стоит учитывать какая нагрузка на валу перед запуском, ведь вращающий момент при звезде ослаблен, поэтому такой способ запуска вряд ли подойдет для очень загруженных двигателей, может выйти из строя.
Асинхронные двигатели обладают многими преимуществами в работе. Это надёжность, большая мощность, хорошая производительность. Подключение электродвигателя звездой и треугольником обеспечивают его стабильную эксплуатацию.
В основе электромотора выделяют две основные части: крутящийся ротор и статичный статор. Оба имеют в структуре набор токопроводящих обмоток. Электрообмотки неподвижного элемента, расположены в пазах магнитного провода на расстоянии 120 градусов. Все окончания обмоток выводятся в электрораспределительный блок, там фиксируются. Контакты пронумерованы.
Подключения двигателей могут быть звездой, треугольником, а также всевозможные их переключения. Каждое соединение обладает своими преимуществами и недостатками. Двигатели, соединённые по схеме звезда, имеют плавную, мягкую работу, действие электродвигателя ограничено мощностью по сравнению с треугольником, так как её значение больше в полтора раза.
Объединение в одной общей точке: подключение звезда
Концы обмоток статора соединены вместе в одном пункте. Трехфазное напряжение поступает на начало обмоток. Значение пусковых токов при соединении треугольник более мощное. Соединение звезда означает сводку концов обмотки статора. Напряжение поступает на начала каждой обмотки.
Обмотки соединяются последовательно замкнутой ячейкой, образуют треугольное соединение. Ряды контактов с клеммами расположены параллельно по отношению друг к другу. Например, начало вывода 1 находится напротив конца 1. Питание сети подаётся на статорные обмотки, создавая вращения магнитного поля, приводящее к движению ротора. Крутящийся момент, возникающий после подключения трехфазного электродвигателя, является недостаточным для пуска. Увеличение вращающего элемента достигается при помощи использования дополнительного элемента. Например, трехфазного частотника, подключенного к асинхронному двигателю на рисунке ниже.
Чертеж подсоединения классического частотного преобразователя звездой
По данной схеме подсоединяются отечественные моторы 380 вольт.
Смешанный способ
Комбинированный тип подключения применим для электромоторов мощностью от 5 кВт. Схема звезда — треугольник используется при необходимости снизить пусковые токи агрегата. Принцип действия начинается со звезды, а после набора двигателем нужных оборотов, происходит автоматическое переключение на треугольник.
Схема пуска трёхфазного электродвигателя с помощью реле
Данная схема не подходит устройствам с перегрузками, так как возникает слабый крутящийся момент, что может привести к поломке.
Принцип работы
Пуск питания происходит с помощью второго и релейного контакта. Затем на статоре срабатывает третий пускатель, тем самым размыкая цепь, образованную катушкой третьего элемента, в нем происходит замыкание. Далее первая обмотка статора начинает работать. Затем происходит замыкание в магнитном пускателе, срабатывает временное термореле, которое в третьей точке замыкает. Далее наблюдается замыкание контакта временного термореле в электроцепи второй обмотки статора. После отсоединения обмоток третьего элемента, происходит замыкание контактов в цепочке третьего элемента.
К началу обмоток проходит ток на три фазы. Он поступает через силовые контакты магнита первого элемента. Контакты третьего пускателя включают его, замыкают концы обмоток, которые соединяются звездой.
Затем включается реле времени первого пускателя, третий выключается, а второй включается. Контакты К2 замыкают, напряжение поступает на концы обмоток. Это и есть включение треугольником.
Различные производители изготавливают реле пуска, необходимое для запуска электродвигателя. Они отличаются внешне, по названию, но выполняют одинаковую функцию.
Обычно подключение к сети 220 происходит фазосдвигающим конденсатором. Питание поступает от любой электросети, вращает ротор с одинаковой частотой. Конечно, мощность от трёхфазной сети будет больше, чем от однофазной. Если трёхфазный двигатель работает от однофазной сети, теряется мощность.
Некоторые виды моторов не предназначены для работы от бытовой сети. Поэтому выбирая прибор для дома, предпочтение следует отдать двигателям с короткозамкнутыми роторами.
По номинальному питанию отечественные электродвигатели делятся на два типа: мощностью 220 — 127 вольт и 380 — 220 вольт. Первый тип электромоторов небольшой мощности применяется нечасто. Вторые устройства имеют широкое распространение.
При монтаже электродвигателя любой мощности действует определенный принцип: устройства с низкой мощностью подключается по схеме треугольник, а с высокой соединяются звездой. Электропитание 220 поступает на сводку треугольником, напряжение 380 идёт на соединение звездой. Это обеспечит долгую и качественную работу механизма.
Рекомендованная схема для подключения двигателя значится в техническом документе. Значок △ означает соединение в этой же форме. Буква Y указывает на рекомендуемую схему подключения звездой. Характеристики многочисленных элементов обозначены цветами, в связи с их маленькими габаритами. По цвету читается, например, номинал, сопротивление. Если стоят оба знака, то соединение возможно переключением △ и Y. Когда стоит одна определенная маркировка, например, Y, то доступное подключение будет только по схеме звезда.
Схема △ даёт мощность на выходе до 70 процентов, значение пусковых токов доходит до максимальной величины. А это может испортить двигатель. Данная схема является единственным вариантом для работы от российских электросетей зарубежных асинхронных двигателей с мощностью 400 — 690 вольт.
Поэтому выбирать правильное соединение или переключение, необходимо учитывая особенности электрической сети, силовой мощности электродвигателя. В каждом случае следует ознакомиться с техническими характеристиками мотора и оборудования, для которого он предназначен.
СОЕДИНЕНИЕ «ЗВЕЗДА» И «ТРЕУГОЛЬНИК».
ПРИНЦИП ПОДКЛЮЧЕНИЯ. ОСОБЕННОСТИ И РАБОТА.
До сих пор мы изучали переменный ток, который создавался одной э. д. с. Такой ток называется однофазным переменным током. Система из трех однофазных токов, создаваемых тремя э. д. с. одной частоты, но сдвинутых один относительно другого на одну треть периода (120°), называется трехфазным током.
Нагрузка в трехфазной электрической цепи подразделяется на симметричную и несимметричную.
При симметричной нагрузке сопротивления фаз совпадают как по величине, так и по характеру.
Нагрузка считается несимметричной, когда сопротивление хотя бы одной из фаз не равно сопротивлениям других фаз.
Для увеличения мощности передачи без увеличения напряжения сети, снижения пульсаций напряжения в блоках питания, для уменьшения числа проводов при подключении нагрузки к питанию, применяют различные схемы соединения обмоток источников питания и потребителей («звезда» и «треугольник»).
Схемы.
Обмотки генераторов и приемников при работе с 3-фазными сетями могут соединяться с помощью двух схем: звезды и треугольника. Такие схемы имеют между собой несколько отличий, различаются также нагрузкой по току. Поэтому, перед подключением электрических машин необходимо выяснить разницу в этих двух схемах — «звезда» и «треугольник».
Схема «звезда».
Соединение различных обмоток по схеме «звезда» предполагает их подключение в одной точке, которая называется нулевой (нейтральной), и имеет обозначение на схемах «О», либо х, у, z. Нулевая точка может иметь соединение с нулевой точкой источника питания, но не во всех случаях такое соединение имеется. Если такое соединение есть, то такая система считается 4-проводной, а если нет такого соединения, то 3-проводной.
Схема «треугольника».
При такой схеме концы обмоток не объединяются в одну точку, а соединяются с другой обмоткой. То есть, получается схема, похожая по виду на «треугольник», и соединение обмоток в ней идет последовательно друг с другом.
Нужно отметить отличие от схемы «звезда» в том, что в схеме «треугольник» система бывает только 3-проводной, так как общая точка отсутствует.
В схеме треугольника при отключенной нагрузке и симметричной ЭДС равно 0.
Фазные и линейные величины.
В 3-фазных сетях питания имеется два вида тока и напряжения – это фазные и линейные.
Фазное напряжение – это его величина между концом и началом фазы приемника.
Фазный ток протекает в одной фазе приемника.
При применении схемы «звезда» фазными напряжениями являются Ua, Ub, Uc,
а фазными токами являются I a, I b, I c.
При применении схемы «треугольник» для обмоток нагрузки или генератора фазные напряжения — Uaв, Ubс, Ucа, фазные токи – I ac, I bс, I cа.
Линейные значения напряжения измеряются между началами фаз или между линейных проводников. Линейный ток протекает в проводниках между источником питания и нагрузкой.
В случае схемы «звезда» линейные токи равны фазным, а линейные напряжения равны U ab, Ubc, U ca.
В схеме «треугольник» получается все наоборот – фазные и линейные напряжения равны, а линейные токи равны I a, I b, I c.
Большое значение уделяется направлению ЭДС напряжений и токов при анализе и расчете 3-фазных цепей, так как его направление влияет на соотношение между векторами на диаграмме.
Особенности схем.
Между этими схемами есть существенная разница. Давайте разберемся, для чего в различных электроустановках используют разные схемы, и в чем их особенности.
Во время пуска электрического мотора ток запуска имеет повышенную величину, которая больше его номинального значения в несколько раз. Если это механизм с низкой мощностью, то защита может и не сработать. При включении мощного электромотора защита обязательно сработает, отключит питание, что обусловит на некоторое время падение напряжения и перегорание предохранителей, или отключение электрических автоматов. Электродвигатель будет работать с малой скоростью, которая меньше номинальной.
Видно, что имеется немало проблем, возникающих из-за большого пускового тока. Необходимо каким-либо образом снижать его величину.
Для этого можно применить некоторые методы:
Подключить на запуск электродвигателя реостат, дроссель, либо трансформатор.
Изменить вид соединения обмоток ротора электродвигателя.
В промышленности в основном применяют второй способ, так как он наиболее простой и дает высокую эффективность. Здесь работает принцип переключения обмоток электромотора на такие схемы, как звезда и треугольник. То есть, при запуске мотора его обмотки имеют соединение «звезда», после набора эксплуатационных оборотов, схема соединения изменяется на «треугольник». Этот процесс переключения в промышленных условиях научились автоматизировать.
В электромоторах целесообразно применение сразу двух схем — «звезда» и «треугольник». К нулевой точке необходимо подключить нейтраль источника питания, так как во время использования таких схем возникает повышенная вероятность перекоса фазных амплитуд. Нейтраль источника компенсирует эту асимметрию, которая возникает вследствие разных индуктивных сопротивлений обмоток статора.
Построение векторных диаграмм ( см. видео по ссылке:
https://www.youtube.com/ ›watch?v=wcyQvK84lsU
youtube.com›watch?v=XBoF0gFU_FI)
Достоинства схем.
Соединение по схеме звезды имеются важные преимущества:
Плавный пуск электрического мотора.
Позволяет функционировать электродвигателю с заявленной номинальной мощностью, соответствующей паспорту.
Электродвигатель будет иметь нормальный рабочий режим при различных ситуациях: при высоких кратковременных перегрузках, при длительных незначительных перегрузках.
При эксплуатации корпус электродвигателя не перегреется.
Основным достоинством схемы треугольника является получение от электродвигателя наибольшей возможной мощности работы. Целесообразно поддерживать режимы эксплуатации по паспорту двигателя. При исследовании электромоторов со схемой треугольника выяснилось, что его мощность повышается в 3 раза, по сравнению со схемой звезды.
При рассмотрении генераторов, схемы – звезда и треугольник по параметрам аналогичны при функционировании электродвигателей. Выходное напряжение генератора будет больше в схеме треугольника, чем в схеме звезды. Однако, при повышении напряжения снижается сила тока, так как по закону Ома эти параметры обратно пропорциональны друг другу.
Поэтому можно сделать вывод, что при разных соединениях концов обмоток генератора можно получить два разных номинала напряжения. В современных мощных электромоторах при запуске схемы – звезда и треугольник переключаются автоматически, так как это позволяет снизить нагрузку по току, возникающей при пуске мотора.
Процессы, происходящие при изменении схемы «звезда» и «треугольник» в разных случаях.
Здесь, изменение схемы — имеется ввиду переключение на щитах и в клеммных коробках электрических устройств, при условии, что имеются выводы обмоток.
Обмотки генератора и трансформатора.
При переходе со звезды в треугольник напряжение уменьшается с 380 до 220 вольт, мощность остается прежней, так как фазное напряжение не изменяется, хотя линейный ток увеличивается в 1,73 раза.
При обратном переключении возникают обратные явления: линейное напряжение увеличивается с 220 до 380 вольт, а фазные токи не изменяются, однако линейные токи снижаются в 1,73 раза. Поэтому можно сделать вывод, что если есть вывод всех концов обмоток, то вторичные обмотки трансформатора и генераторы можно применять на два типа напряжения, которые отличаются в 1,73 раза.
Лампы освещения.
При переходе со «звезда» в «треугольник» лампы сгорят. Если переключение сделать обратное, при условии, что лампы при треугольнике горели нормально, то лампы будут гореть тусклым светом. Без нулевого провода лампы можно соединять звездой при условии, что их мощность одинакова, и распределяется равномерно между фазами. Такое подключение применяется в театральных люстрах.
Рассмотрим примеры решения задач.
Задача 1.
Освещение здания питается от четырехпроводной трехфазной сети с линейным напряжением UЛ = 380 В. Первый этаж питается от фазы «А» и потребляет мощность 1760 Вт, второй – от фазы «В» и потребляет мощность 2200 Вт, третий – от фазы «С», его мощность 2640 Вт. Составить электрическую схему цепи, рассчитать токи, потребляемые каждой фазой, и ток в нейтральном проводе, вычислить активную мощность всей нагрузки. Построить векторную диаграмму.
Анализ и решение задачи 1
Схема цепи показана на рис. 1
Лампы освещения соединяются по схеме звезда с нейтральным проводом.
Рис. 1
Расчет фазных напряжений и токов. При соединении звездой UЛ = 
UФ, отсюда UФ = UЛ / = 380 / = 220 В. Осветительная нагрузка имеет коэффициент мощности cos φ = 1, поэтому PФ = UФ · IФ и фазные токи будут равны:
IА = PА / UФ = 1760 / 220 = 8 А; IB = PB / UФ = 2200 / 220 = 10 А; IC = PC / UФ = 2640 / 220 = 12 А.
Построение векторной диаграммы и определение тока в нейтральном проводе.
Векторная диаграмма показана на рис. 6.27. Ее построение начинаем с равностороннего треугольника линейных напряжений ÚAB, ÚBC, ÚCA, и симметричной звезды фазных напряжений Úa, Úb, Úc. При таком построении напряжение между любыми точками схемы можно найти как вектор, соединяющий соответствующие точки диаграммы, поэтому диаграмму называют топографической.
Токи фаз ÍA, ÍB, ÍC связаны каждый со своим напряжением; в нашем случае по условию φ = 0, и токи совпадают по фазе с напряжениями. Ток в нейтральном проводе ÍN = ÍA + ÍB + ÍC. По построению (в масштабе) по величине ÍN = 2,5 А.
Вычисление активной мощности в цепи.
Активная мощность цепи равна сумме мощностей ее фаз:
P = PA + PB + PC = 1760 + 2200 + 2640 = 6600 Вт.
Домашнее задание:
1.Выучить лекцию.
2. Ответьте на вопросы для самоконтроля:
Вопросы для самоконтроля:
1. Что такое симметричная трехфазная система напряжений? Чем отличаются друг от друга системы с прямым и обратным следованием (чередованием) фаз? Показать на векторных диаграммах.
2. Как обозначаются (маркируются) начала и концы фаз трехфазных источников и потребителей? Как осуществить их соединение звездой и треугольником?
3. Дать определение фазных и линейных напряжений. Каково соотношение между линейными и фазными напряжениями на зажимах генератора, соединенного по схеме звезда?
4. Дать определение фазных и линейных токов. Каково соотношение между этими токами при соединении приемника по схеме звезда?
5. Какая нагрузка называется симметричной?
6. Как вычислить фазные токи приемника, соединенного звездой, если известны линейные напряжения источника и сопротивления фаз приемника?
7. В каких случаях применяется четырехпроводная система электроснабжения? Каково значение нейтрального провода?
8. Как вычислить ток в нейтральном проводе?
9. Каково соотношение между линейными и фазными напряжениями при соединении фаз источника или приемника треугольником?
10. Как вычислить фазные и линейные токи приемника, соединенного треугольником, если известно линейное напряжение источника и сопротивление фаз приемника?
11. Каково соотношение между линейными и фазными токами симметричного приемника, соединенного треугольником?
12. Может ли ток в нейтральном проводе быть равным нулю?
13. Как изменится режим работы цепи, если в одну из фаз вместо освещения включить двигатель?
14. Какие токи изменятся, если в одной из фаз произойдет обрыв?
15. Как изменится режим работы цепи при обрыве нейтрального провода?
Автоматический стартер Star / Delta с таймером для трехфазных двигателей переменного тока
В этом руководстве мы покажем Star-Delta (Y) -Δ) Метод запуска трехфазного асинхронного электродвигателя переменного тока с помощью автоматического стартера звезда-треугольник с таймером со схемой, схемой питания, управления и схемы подключения, а также принцип работы стартера звезда-треугольник и их применение с преимуществами и недостатками.
Автоматический стартер Star Delta с таймером и монтажной схемой
Автоматический стартер Star Delta с таймером для трехфазного двигателяОбъяснение работы и работы автоматического стартера Star Delta с электромонтажным монтажом Установка:
Из Если у вас есть главный контактор с пневматическим таймером, потому что ваш главный контактор всегда находится под напряжением, в середине у вас есть контактор Delta с тепловой перегрузкой для защиты двигателя на случай, если двигатель превышает номинальное значение тока, установленное на тепловой перегрузке, справа у вас есть контактор «звезда», который является первым контактором, на который подается питание с главным контактором, затем, когда таймер достигает своего ограничения по времени, контактор «звезда» обесточивается, а контактор «дельта» включается, и двигатель работает с полной нагрузкой.
Схемы управления и питания двигателя:
Эксплуатация и работа автоматического пускового устройства Delta
от L1 Фазный ток течет к контакту тепловой перегрузки через предохранитель, затем к кнопке ВЫКЛ, к кнопке включения, к контакту блокировки 2, а затем C3. Таким образом, схема завершена, в результате;
- Катушка контактора C3 и катушка таймера (I1) включаются сразу, а обмотка двигателя затем подключается в звезду. Когда C3 находится под напряжением, его вспомогательные открытые связи будут закрыты, и наоборот (т.е.е. закрытые ссылки будут открыты). Таким образом, контактор C1 также находится под напряжением, и трехфазный источник питания достигнет двигателя. Поскольку обмотка подключена в звезду, следовательно, каждая фаза будет в √3 раза меньше, чем линейное напряжение, то есть 230 В. Следовательно, мотор запускается безопасно.
- Разомкнутый контакт C3 в линии Delta открывается, из-за чего не было бы никакой возможности активировать контактор 2 (C2).
- После выхода из кнопки, катушка таймера и катушка 3 будут получать питание через контакт таймера (Ia), удерживающий контакт 3 и замыкающий контакт 2 на С2.
- Когда на контактор 1 (C1) подается напряжение, два разомкнутых контакта в линии C1 и C2 будут замкнуты.
- В течение определенного времени (обычно 5-10 секунд), в течение которого двигатель будет подключен в звезду, после этого контакт таймера (Ia) будет разомкнут (мы можем измениться, повернув ручку таймера, чтобы снова настроить время), и в следствии;
- Контактор 3 (C3) будет отключен, из-за чего разомкнутая связь C3 (которая находится на линии C2), таким образом, C2 также будет под напряжением.Точно так же, когда C3 выключен, тогда соединение звезды обмотки также откроется. И С2 будет закрыт. Поэтому обмотка двигателя будет подключена в дельте. Кроме того, откроется контакт 2 (который находится в линии C3), при котором не будет никакой возможности активировать катушку 3 (C3)
- . Поскольку теперь двигатель подключен в треугольник, следовательно, каждая фаза двигатель получит полное линейное напряжение (400 В), и двигатель начнет работать в полном движении.
Похожие сообщения:
Схема питания Star Delta Starter
Нажмите на изображение, чтобы увеличить
Схема цепи Star Star Delta StarterСхема управления Star Star Delta Starter с таймером
Нажмите, чтобы увеличить
Star Star Delta с управляющей схемойСхема подключения Star Delta Starter с таймером
Нажмите для увеличения изображения
Автоматический стартер Star Delta (Y-Δ) с таймером для 3-фазного асинхронного двигателяСокращения : (FOR Управляющая проводка трехфазного звездообразного треугольного стартера с таймером)
- R, Y, B = красный, желтый, синий (3 фазы)
- C.B = Главный выключатель
- Главный = Главный источник
- Y = Звезда
- Δ = Дельта
- 1a = Таймер
- C1, C2, C3 = Контроллеры (для питания и Схема управления)
- O / L = реле перегрузки
- NO = нормально разомкнутый
- NC = нормально замкнутый
- K1 = контактор (катушка контактора)
- K1 / NO = контактор Удерживающая катушка (нормально разомкнутая)
Похожие сообщения:
Преимущества и недостатки Star Delta Starter с таймером
Преимущества:
- Простой дизайн и эксплуатация
- Сравнительно дешевле, чем другие методы контроля напряжения
- Крутящий момент и ток производительность Star Delta Starter хорошо.
- Дважды потребляет пусковой ток FLA (Ампер полной нагрузки) подключенного двигателя.
- Это уменьшило пусковой ток до одной трети (приблизительно) по сравнению с DOL (Direct ON Line Lineter)
Также читайте:
Недостатки
- Пусковой крутящий момент также уменьшается до одной трети, потому что стартер уменьшает пусковой ток до одной трети от номинального тока [напряжение сети также снижено до 57% (1 / √3)]
- Требуется шесть выводов или клемм Двигатель (Delta Connected)
- Для подключения Delta напряжение питания должно соответствовать номинальному напряжению двигателя.
- Во время переключения (со звезды на треугольник), если двигатель не достигает, по крайней мере, 90% от его номинальной скорости, то пиковый ток может быть таким же высоким, как в пускателе прямого включения (DOL), что может привести к воздействует на контакты контакторов, поэтому не будет надежным.
- Мы не вправе использовать стартер звезда-треугольник, если требуемый крутящий момент (приложения или нагрузки) превышает 50% номинального крутящего момента трехфазных асинхронных двигателей.
Похожие сообщения:
2 скорости, 2 направления Мощность трехфазного двигателя с несколькими скоростями И схемы управления
Характеристики и особенности Star-Delta Starter
- Пусковой ток составляет 33% от тока полной нагрузки для звездо-дельта-стартера.
- Пиковый пусковой момент составляет 33% от момента полной нагрузки.
- Пиковый пусковой ток составляет от 1,3 до 2,6 от тока полной нагрузки.
- Star-Delta Starter может использоваться только для трехфазных асинхронных двигателей малой и большой мощности.
- Это уменьшило пусковой ток и крутящий момент.
- Для клеммной коробки двигателя необходимы 6 соединительных кабелей.
- В Star Star Delta, пиковый ток и механическая нагрузка при переключении от Star Delta
Области применения Star Delta Starter
Как мы знаем, главная цель Star Delta Starter — запустить трехфазный асинхронный двигатель в соединении звезда пока работает в Delta Connection.
Имейте в виду, что стартер Star Delta можно использовать только для асинхронных двигателей с низким и средним напряжением и легким пусковым моментом. В случае прямого пуска от сети (D.O.L), принимаемый ток на двигателе составляет около 33%, в то время как пусковой крутящий момент уменьшается на 25-30%. Таким образом, Star Delta Starter может использоваться только для легкой нагрузки при запуске двигателя. В противном случае двигатель с большой нагрузкой не запустится из-за низкого крутящего момента, который необходим для ускорения двигателя до номинальной скорости при переходе на соединение Delta.
Вы также можете прочитать другие схемы питания и управления ниже:
.Мотор стартера Star-Delta подробно описан
Введение в Мотор стартера Star-Delta
Большинство асинхронных двигателей запускаются непосредственно в сети, но когда очень большие двигатели запускаются таким образом, они вызывают возмущение напряжения в линиях питания из-за больших скачков пускового тока.
Star-delta панель стартера двигателяЧтобы ограничить скачок пускового тока, большие асинхронные двигатели запускаются при пониженном напряжении, а затем снова подключаются к полному напряжению питания, когда они работают на частоте, близкой к скорости вращения.
Star-delta стартовая панельДля уменьшения пускового напряжения используются два метода: «звезда-треугольник», запуск и «автодатчик », запуск .
Принцип работы Star-Delta Starter
Это метод запуска с пониженным напряжением. Снижение напряжения при пуске звезда-треугольник достигается путем физической перенастройки обмоток двигателя, как показано на рисунке ниже. Во время запуска обмотки двигателя соединяются в звездообразной конфигурации, что снижает напряжение на каждой обмотке 3.Это также снижает крутящий момент в три раза.
Схема — Принцип работы Star-Delta StarterЧерез некоторое время обмотка переконфигурируется как треугольник, и двигатель работает нормально. Звездно-дельта-стартеры, вероятно, являются наиболее распространенными пускателями с пониженным напряжением. Они используются для уменьшения пускового тока, подаваемого на двигатель во время пуска, в качестве средства уменьшения помех и помех в электроснабжении.
Традиционно во многих регионах снабжения требовалось установить пускатель с пониженным напряжением на всех двигателях мощностью более 5 л.с. (4 кВт).Стартер Star / Delta (или Wye / Delta) является одним из самых дешевых электромеханических пускателей с пониженным напряжением, которые можно применять.
Star / Delta стартер изготовлен из трех контакторов, таймера и тепловой перегрузки. Контакторы меньше, чем один контактор, используемый в пускателе с прямым подключением, так как они контролируют только токи обмотки. Токи через обмотку составляют 1 / корень 3 (58%) от тока в линии.
Во время работы имеются два контактора, которые часто называют главным подрядчиком и контактором треугольника.Это AC3 с номинальным значением 58% от номинального тока двигателя. Третий контактор — это контактор звезды, который передает ток звезды только тогда, когда двигатель подключен к звезде.
Ток в звезде составляет одну треть от тока в треугольнике, поэтому этот контактор может быть рассчитан на AC3, составляющий одну треть (33%) от номинального значения двигателя.
Star-delta Starter Состоит из следующих единиц
- Контакторы (Главный, звездный и треугольный контакторы) 3 Нет (для открытого состояния пускателя) или 4 Нет (для переходного пуска).
- Реле времени (задержка срабатывания) 1 №
- Трехполюсный тепловой расцепитель максимального тока 1 №
- Предохранители или автоматические выключатели для главной цепи 3 №
- Предохранитель или автоматический выключатель для цепи управления 1Нет.
Цепь питания Star Delta Starter
Главный автоматический выключатель служит главным выключателем питания, который подает электричество в цепь питания.
Главный контактор подключается Напряжение опорного источника R , Y , В на основную клемму двигателя U1 , V1, W1 .
При работе главный контактор ( КМ3 ) и звездный контактор ( КМ1 ) сначала замыкаются, а затем через некоторое время размыкается контактор звезды, а затем треугольный контактор ( КМ2 ) закрыто. Управление контакторами осуществляется таймером ( K1T ), встроенным в стартер. Звезда и Дельта электрически заблокированы и предпочтительно также механически заблокированы.
Цепь питания стартера Star-DeltaФактически существует четыре состояния:
Звездный контактор служит для первоначального замыкания вторичной клеммы двигателя U2, V2, W2 для последовательности запуска во время начального запуска двигателя из состояния покоя.Это обеспечивает одну треть тока DOL для двигателя, тем самым снижая высокий пусковой ток, свойственный двигателям большой мощности при запуске.
Управление взаимозаменяемыми соединениями звезды и треугольника асинхронного двигателя переменного тока осуществляется с помощью схемы управления треугольником звезда или треугольник. Схема управления состоит из кнопочных переключателей, вспомогательных контактов и таймера.
Цепь управления Star-Delta Starter (открытый переход)
Схема — Схема управления Star-Delta Starter (открытый переход)Кнопка ВКЛ запускает цепь путем первоначального включения катушки со звездообразным контактором (KM1) цепи по схеме звезды и катушки таймера (KT).Когда катушка звездного контактора (KM1) находится под напряжением, главный и вспомогательный контактор звезды изменяют свое положение с NO на NC.
Когда вспомогательный контактор звезды (1) (который размещен в цепи катушки главного контактора) переходит в состояние «НЕТ» к НЗ, он замыкается. Цепь катушки главного контактора (KM3) подается на обмотку главной катушки, а главный и вспомогательный контактор главного контактора меняет свое положение с «НЕТ» в NC. Эта последовательность происходит во времени.
После нажатия кнопки ВКЛ. вспомогательный контакт катушки главного контактора (2), который подключен параллельно через кнопку ВКЛ, станет НЕТ на НЗ, обеспечивая тем самым защелку для удержания активированной катушки главного контактора, которая в конечном итоге схема управления остается активной даже после отпускания кнопки включения.
Когда главный контактор звезды (KM1) замыкает свое соединение, двигатель подключается к STAR и подключается к STAR, пока задержка по времени Вспомогательный контакт KT (3) не станет NC в NO.
Как только задержка достигнет заданного времени, вспомогательные контакты таймера (KT) (3) в цепи катушки звезды изменит свое положение с NC на NO и в то же время вспомогательный контактор (KT) в цепи дельта-катушки (4) измените свое положение с NO на NC, чтобы катушка Delta была под напряжением, а главный контактор Delta стал NO To NC.Теперь подключение клеммы двигателя изменится со звезды на треугольник.
Нормально замкнутый вспомогательный контакт от контактора звезды и треугольника (5 и 6) также расположен напротив катушек контактора звезды и треугольника, эти блокирующие контакты служат в качестве защитных выключателей для предотвращения одновременной активации катушек звезды и треугольника, так что нельзя быть активирован без другой деактивированной в первую очередь. Таким образом, катушка треугольного контактора не может быть активной, когда катушка звездного контактора активна, и, аналогично, катушка звездного контактора также не может быть активной, когда катушка треугольного контактора активна.
Приведенная выше схема управления также имеет два размыкающих контакта для отключения двигателя. Кнопочный выключатель ВЫКЛ при необходимости отключает цепь управления и двигатель. Термический контакт защиты от перегрузки является защитным устройством, которое автоматически размыкает цепь управления STOP в случае, если тепловое реле перегрузки обнаруживает ток перегрузки двигателя, это предотвращает горение двигателя в случае чрезмерной нагрузки, превышающей номинальную мощность двигатель обнаружен тепловым реле перегрузки.
В какой-то момент при запуске необходимо перейти от обмотки, соединенной звездой, к обмотке, соединенной треугольником. Цепи питания и управления могут быть настроены на это одним из двух способов — открытый переход или закрытый переход.
Что такое открытый или закрытый переход, начиная с
1. Открытые переходные стартеры
Обсуждаемое выше упомянутое называется переключением открытого перехода, поскольку между состоянием звезды и состоянием дельты существует открытое состояние.
В открытом переходе питание отключается от двигателя, а обмотка перенастраивается с помощью внешнего переключения.
Когда двигатель приводится в действие источником питания, на полной или частичной скорости, в статоре вращается магнитное поле. Это поле вращается с линейной частотой. Поток от поля статора индуцирует ток в роторе, что, в свою очередь, приводит к появлению магнитного поля ротора.
Когда двигатель отключен от источника питания (открытый переход), внутри статора вращается вращающийся ротор, и у ротора есть магнитное поле. Из-за низкого импеданса цепи ротора постоянная времени довольно велика, и действие поля вращающегося ротора в статоре является действием генератора, который генерирует напряжение с частотой, определяемой скоростью вращения ротора.
Когда двигатель снова подключается к источнику питания, он повторно включается на несинхронизированный генератор, и , что приводит к очень высокому переходному процессу по току и крутящему моменту. Величина переходного процесса зависит от соотношения фаз между генерируемым напряжением и напряжением линии в точке замыкания может быть намного выше, чем ток и крутящий момент DOL и может привести к электрическим и механическим повреждениям.
Запуск с открытым переходом проще всего реализовать с точки зрения затрат или схем, и, если время переключения хорошее, этот метод может работать хорошо.На практике, однако, трудно установить необходимую синхронизацию для правильной работы, и отключение / повторное подключение источника питания может привести к значительным переходным процессам напряжения / тока.
В открытом переходе есть четыре состояния:
- ВЫКЛ. Состояние : Все контакторы разомкнуты.
- Состояние звезды: Главный контактор [KM3] и звезда [KM1] замкнут, а контактор треугольника [KM2] разомкнут. Двигатель подключен в звезду и будет генерировать одну треть крутящего момента DOL при одной трети тока DOL.
- Открытое состояние: Этот тип операции называется переключением открытого перехода, поскольку между состоянием звезды и состоянием треугольника существует открытое состояние. Главный подрядчик закрыт, а контакторы Delta и Star открыты. На одном конце обмоток двигателя есть напряжение, но другой конец открыт, поэтому ток не может течь. Мотор имеет вращающийся ротор и ведет себя как генератор.
- Delta State: Главный и Delta контакторы замкнуты. Звездный контактор разомкнут.Двигатель подключен к полному напряжению линии, полная мощность и крутящий момент доступны
2. Закрытая переходная звезда / Delta Starter
Существует методика уменьшения величины переходных процессов переключения. Это требует использования четвертого контактора и набора из трех резисторов. Резисторы должны быть рассчитаны таким образом, чтобы в обмотках двигателя мог протекать значительный ток.
Вспомогательный контактор и резисторы подключены через треугольный контактор.При работе, непосредственно перед тем, как размыкается контактор звезды, вспомогательный контактор замыкается, что приводит к протеканию тока через резисторы в соединение звезды. Как только звездный контактор размыкается, ток может протекать через обмотки двигателя к источнику питания через резисторы. Эти резисторы затем замыкаются дельта-контактором.
Если сопротивление резисторов слишком высокое, они не будут подавлять напряжение, создаваемое двигателем, и не будут служить цели.
В замкнутом переходе мощность постоянно поддерживается двигателем.
Это достигается за счет введения резисторов для приема тока во время переключения обмотки. Четвертый подрядчик должен поместить резистор в цепь перед размыканием звездного контактора, а затем снять резисторы после замыкания дельта-контактора.
Эти резисторы должны быть рассчитаны на ток двигателя. Помимо необходимости использования большего количества переключающих устройств, схема управления более сложна из-за необходимости выполнять резисторную коммутацию
В тесном переходе есть четыре состояния:
- ВЫКЛ. Все контакторы открыты
- Звездный штат. Главный [KM3] и звездный [KM1] контакторы замкнуты, а треугольный [KM2] контактор разомкнут. Двигатель подключен в звезду и будет генерировать одну треть крутящего момента DOL при одной трети тока DOL.
- Звездное Переходное Государство. Двигатель подключен по схеме «звезда», а резисторы подключены к треугольному контактору через вспомогательный контактор [KM4].
- Закрытое переходное состояние. Главный контактор [KM3] замкнут, а контакторы Delta [KM2] и Star [KM1] разомкнуты.Ток протекает через обмотки двигателя и переходные резисторы через KM4.
- Delta State. Главный и дельта-контакторы замкнуты. Переходные резисторы закорочены. Звездный контактор разомкнут. Двигатель подключен к полному линейному напряжению, доступны полная мощность и крутящий момент.
Эффект переходного процесса в стартере (открытый переходный стартер)
Важно, чтобы пауза между выключателем звездного контактора и переключателем треугольника была правильной.Это связано с тем, что контактор Star должен быть надежно отключен перед активацией контактора Delta. Также важно, чтобы пауза переключения была не слишком длинной.
Для соединения со звездой 415 В напряжение эффективно снижается до 58% или 240 В. Эквивалент 33%, полученный при запуске Direct Online (DOL).
Если соединение Star имеет достаточный крутящий момент для работы до 75% или 80% от скорости полной нагрузки, тогда двигатель можно подключить в режиме Delta.
При подключении к конфигурации Delta напряжение фазы увеличивается на коэффициент V3 или 173%.Фазные токи увеличиваются в том же соотношении. Ток в линии увеличивается в три раза по сравнению со звездой.
В течение переходного периода переключения двигатель должен работать вхолостую с небольшим замедлением. В то время как это происходит «выбегом», оно может генерировать собственное напряжение, и при подключении к источнику питания это напряжение может случайным образом прибавлять или вычитать из приложенного линейного напряжения. Это известно как переходный ток . Это длится всего несколько миллисекунд и вызывает скачки напряжения и скачки напряжения.Известен как переходный процесс переключения.
Размер каждой части Star-Delta Starter
1. Размер реле перегрузки
Для пускового устройства «звезда-треугольник» есть возможность разместить защиту от перегрузки в двух положениях, в линии , или в обмотках .
Реле перегрузки в линии:
В линии то же самое, что просто поставить перегрузку перед двигателем, как с пусковым устройством DOL.
Номинальное значение перегрузки (в линии) = FLC двигателя.
Недостаток: Если перегрузка установлена на FLC, то она не защищает двигатель, пока он находится в треугольнике (настройка слишком велика x1,732).
Реле перегрузки в обмотке:
В обмотках означает, что перегрузка размещается после точки, где проводка к контакторам разделена на главную и треугольную. Перегрузка всегда измеряет ток внутри обмоток.
Настройка реле перегрузки (в обмотке) = 0,58 X FLC (ток в линии).
Недостаток: мы должны использовать отдельные защиты от короткого замыкания и перегрузки.
2. Размер основного и дельта-подрядчика
Во время работы имеются два контактора, которые часто называют главным подрядчиком и контактором треугольника. Это AC3 с номинальным значением 58% от номинального тока двигателя.
Размер главного контактора = IFL x 0,58
3. Размер Звездного Подрядчика
Третий контактор — это контактор звезды, который передает ток звезды только тогда, когда двигатель подключен к звезде.Ток в звезде составляет 1 / √3 = (58%) от тока в треугольнике, поэтому этот контактор может быть рассчитан на AC3 на уровне одной трети (33%) от номинального значения двигателя.
Размер звёздного контактора = IFL x 0,33
Характеристики пуска двигателя Star-Delta Starter
- Доступный пусковой ток: 33% от тока полной нагрузки.
- Пиковый пусковой ток: от 1,3 до 2,6 Ток полной нагрузки.
- Пиковый пусковой момент: 33% крутящего момента при полной нагрузке.
Преимущества Star-Delta стартер
- Операция метода звезда-дельта проста и надежна
- Это относительно дешево по сравнению с другими методами пониженного напряжения.
- Хороший крутящий момент / Текущая производительность.
- 2 раза потребляет пусковой ток полной нагрузки подключенного двигателя.
Недостатки Star-Delta стартер
- Низкий пусковой крутящий момент (крутящий момент = (квадрат напряжения) также уменьшается).
- Перерыв в снабжении — Возможные переходные процессы
- Требуется шестиконтактный двигатель (треугольник подключен).
- Требуется 2 комплекта кабелей от стартера к двигателю.
- Он обеспечивает только 33% пускового крутящего момента, и если нагрузка, подключенная к соответствующему двигателю, требует более высокого пускового крутящего момента во время запуска, чем переходы с очень большими переходными процессами и напряжения, возникающие при переходе от соединений звезда к треугольнику, и из-за этих переходных процессов и напряжений многие происходит электрическое и механическое разрушение.
- При этом методе пуска двигатель сначала подключается в звезду, а затем после переключения двигатель подключается в треугольник. Дельта двигателя формируется в пускателе, а не на клеммах двигателя.
- Высокие пиковые значения передачи и тока: Например, при запуске насосов и вентиляторов крутящий момент нагрузки низкий в начале пуска и увеличивается с квадратом скорости. При достижении ок. На 80-85% от номинальной скорости двигателя крутящий момент нагрузки равен крутящему моменту двигателя, и ускорение прекращается.Для достижения номинальной скорости необходимо переключиться в дельта-положение, и это очень часто приводит к высоким пикам передачи и тока. В некоторых случаях текущий пик может достигать значения, которое даже больше, чем для пуска D.O.L.
- Приложения с крутящим моментом нагрузки, превышающим 50% от номинального крутящего момента двигателя, не смогут начать использовать стартер-треугольник.
- Низкий пусковой крутящий момент: Метод запуска по схеме звезда-треугольник (wye-delta) контролирует, сконфигурированы ли проводные соединения двигателя в соединении звезда или треугольник.Первоначальное подключение должно выполняться по схеме «звезда», что приводит к снижению линейного напряжения двигателя в 1 / √3 (57,7%), а ток уменьшается до 1/3 от тока при полном напряжении, но пусковой момент также уменьшается на 1/3 до 1/5 от пускового момента DOL.
- Переход от звезды к дельте обычно происходит после достижения номинальной скорости, но иногда он составляет всего 50% от номинальной скорости, что создает переходные искры.
Особенности звезда-дельта, начиная с
- Для трехфазных двигателей малой и высокой мощности.
- Пониженный пусковой ток
- Шесть соединительных кабелей
- Уменьшенный пусковой момент
- Пик тока при переключении со звезды на дельту
- Механическая нагрузка при переключении со звезды на треугольник
Применение Star-Delta Starter
Метод звезда-треугольник обычно применяется только к двигателям низкого и среднего напряжения и легкого запуска двигателя Torque .
Принятый пусковой ток составляет около 30% от пускового тока при прямом включении в сети, а пусковой крутящий момент уменьшается до примерно 25% от крутящего момента, доступного на D.О.Л. начало. Этот метод запуска работает только тогда, когда приложение легко загружается во время запуска.
Если двигатель слишком сильно нагружен, крутящего момента не будет достаточно, чтобы разогнать двигатель до скорости, прежде чем переключиться в положение дельты.
,Как работает управление двигателем звезда-треугольник
Наиболее распространенным методом управления двигателем для снижения тока индукции, необходимого для запуска двигателя в любом промышленном применении, является соединение звезда-треугольник. Соединение звезда-треугольник обычно включает в себя магнитные контакторы, таймер и реле тепловой перегрузки.
Из-за низкой стоимости и высокой доступности этих электромеханических устройств, метод соединения звезда-треугольник до сих пор остается наиболее широко используемым электрическим управлением в промышленности для снижения пускового тока трехфазных асинхронных двигателей.
Типичная схема подключения схемы управления звезда-треугольник на чертеже CAD ниже поможет вам следовать объяснениям.
Схема управления звезда-треугольник, показанная выше, приводит в действие магнитные контакторы, которые взаимозаменяемо выполняют соединения двигателя звезда-треугольник. Нажатие переключателя ON приводит к запуску двигателя от соединения со звездой к соединению треугольником.
Проводная клемма двигателя изначально подключена в звездообразной конфигурации. Нажатие кнопки ВКЛ приводит в действие главный магнитный контактор, звездный контактор и таймер, оставляя только дельта-контактор открытым или деактивированным, пока таймер не достигнет заданного времени.
Обратите особое внимание на это: после того, как вы отпустите палец от кнопочного переключателя ON, блокирующий контакт главного контактора (который подключен параллельно с кнопочным переключателем ON) возьмет на себя роль переключателя ON. в обеспечении замкнутого контакта и поддержании полной цепи.
После достижения заданного предварительно установленного периода времени таймер заставит соответствующие контакты таймера в цепи изменить состояние на противоположное их нормальному состоянию.Нормально замкнутый контакт таймера изменится с закрытого на разомкнутый, освободив катушку звездного контактора, в то время как нормально разомкнутый контакт таймера закроется, активировав катушку треугольного контактора. Это изменение обеспечивает полное напряжение двигателя для достижения требуемой полной мощности для нагрузки.
На приведенной выше схеме «звезда-треугольник» напряжение трехфазной линии L1, L2, L3 подается от главного выключателя вниз к главному магнитному контактору и, наконец, к трем первичным клеммам катушек двигателя U1, V1, W1.Между тем замыкание звездного контактора замыкает три другие вторичные клеммы клемм двигателя U2, V2, W2.
Цепь управления контроллера двигателя звезда-треугольник специально сконфигурирована для создания последовательности передачи операций, которая переключает клемму двигателя от соединения звезда к соединению треугольник.
Главный магнитный контактор остается под напряжением, пока двигатель работает, только меняя активацию между звездным контактором и треугольным контактором.Как только таймер достигает указанного времени, он активирует дельта-контактор, чтобы замкнуть его контакт, и в то же время отключить звездный контактор. Эта вторая последовательность в конечном счете разрывает клеммы двигателя от их предыдущего состояния соединения звезды и перестраивают их в соединение треугольника, соединяющей L1 опорного напряжения к U1 клемм двигателя и V2, опорное напряжение L2 к клеммам двигателя V1 и W2, и опорный L3 напряжения к клеммам двигателя W1 и U2.
Защитные блокировочные выключатели
Внимательно следите за схемой цепи управления на наличие блокирующих контактов, размещенных перед катушками как контактора звезды, так и треугольника.Эти блокировочные выключатели служат для обеспечения безопасности, поэтому один контактор не может срабатывать без выключения другого. Одновременная активация контакторов звезда и треугольник может привести к поломке двигателя. Дельта-контактор не будет активирован, пока не отключен звездный контактор, и наоборот, звездный контактор не будет активирован, если не активирован дельта-контактор.
В любой момент, когда двигатель работает, цепь управления двигателя может быть легко отключена нажатием кнопки выключателя.Это деактивирует все три блока магнитных контакторов, немедленно снимая напряжение питания с двигателя. Двигатель будет замедляться до тех пор, пока его вращательная инерция не иссякнет, и он полностью остановится.
Другим разъединяющим контактом, подключенным в цепи управления, является тепловое реле перегрузки. Этот автоматический контакт отключит цепь при обнаружении перегрузки двигателя. Это означает, что, когда нагрузка, переносимая двигателем, превышает его номинальную мощность, высокий ток в двигателе нагревает металлические пластины в тепловом реле перегрузки, которое механически размыкает свой контакт, чтобы размыкать цепь управления двигателя.
,STAR-DELTA Способ запуска двигателя
Star-Delta Starter Подключение трехфазного двигателя без таймера — схемы питания, управления и подключения
Как мы уже рассказывали, запуск трехфазного двигателя Star-Delta (Y-Δ) Метод с помощью автоматического стартера звезда-треугольник с таймером. Теперь мы расскажем о подключении трехфазного двигателя STAR / DELTA Starter без таймера Схемы питания и управления ..
Сокращения:
- R, Y, B = Красный, Желтый, Синий (3 Фазовые линии)
- C.B = Главный выключатель
- Главный = Mai Supply
- Y = Звезда
- Δ = Дельта
- C1, C2, C3 = Контакты (схема питания)
- O / L = Реле перегрузки
- NO = нормально разомкнутый
- NC = нормально замкнутый K1 = контактор (катушка контактора) K1 / NO = катушка удержания контактора (нормально разомкнутая)
- K1, K2, K3 = Contators (для схемы управления)
Star — схема питания Delta Starter:
Похожие сообщения:
Star — схема Delta Starter Контрольная схема:
You также можете прочитать другие схемы питания и управления ниже:
,